Robothanteringssystem för kretskort

Profilen

• Vad behövdes: triflex R flerdimensionellt mobilt energiförsörjningssystem, som levererades som ett ReadyChain-energikedjesystem som var färdigt att installera
• Krav på energikedjan: Energikedjan måste hålla jämna steg med de höga förflyttningshastigheterna och accelerationen och vara extremt flexibel, eftersom robotens rörelsesekvenser kan programmeras fritt; varje kubikcentimeter räknas, så lösningen måste vara kompakt; högsta krav ställs på renlighet (renrumslösning)
• Bransch**:** Produktion av solceller och kretskort
• Framgång för kunden: Energiförsörjningssystemet anpassar sig optimalt till alla rörelser; små böjningsradier möjliggör en särskilt kompakt installation; materialet har de klassificeringar som krävs för renrumsteknik; ekonomisk fördel: i stället för sex löper alla kablar nu i en enda energikedja

Problem
Schmid Group, med huvudkontor i Freudenstadt, är specialiserat på utveckling och tillverkning av system för solcells- och mönsterkortsproduktion. Kompetenscentret för hanteringsteknik finns hos Schmid Technology Systems i Niedereschach. Produktprogrammet för detta dotterbolag omfattar lastnings- och lossningssystem. Dessa system separerar t.ex. mönsterkort som är placerade på kassetter och matar dem till en bearbetningsstation via ett transportband.
De ständigt ökande bearbetningshastigheterna och kundernas krav på större flexibilitet har lett till utvecklingen av en helt ny generation av hanteringssystem. Tidigare användes linjära enheter för att flytta de enskilda axlarna, men nu används för första gången en sexaxlig robot som kan ladda och lossa kassetter med mönsterkort med cykeltider på mindre än sju sekunder. Systemets flexibilitet är dock viktigare än dess hastighet. Eftersom roboten kan programmeras fritt är en mängd olika rörelsemönster möjliga - utan några ändringar eller ingrepp i hårdvaran. Kassetterna kan t.ex. lastas och lossas i olika lutningsvinklar. Systemet är helt slutet eftersom PCB-hantering ställer de högsta kraven på renlighet. Kompakthet spelar därför en viktig roll - inom renrumsteknik är kubikcentimeter normen.
En intressant detalj i systemet är gripdonet, som automatiskt känner av storleken på respektive kretskort. Bärplattan med vakuumgriparna är tillverkad av viktbesparande kolfiber så att en kompakt 16 kg robot kan användas och hantera gods som väger upp till 7 kg.

Lösningen
På grund av systemets utmaningar ställdes konstruktörerna också inför frågan om hur man skulle optimera routningen av energi, styrsignaler och tryckluft till gripdonet. Roboten har en intern energigenomföring, men den ger inte tillräckligt med utrymme för alla kablar. När konstruktörerna letade efter en extern energigenomföring stötte de på det flerdimensionellt rörliga energiförsörjningssystemet Triflex R från igus. Denna energikedja är speciellt utvecklad för robotapplikationer. Den är flerdimensionellt rörlig och anpassar sig till alla rörelser i den sjätte axeln, även för mer komplicerade hanteringsuppgifter för roboten. Små böjningsradier skapar förutsättningar för utrymmesbesparande installation. Samtidigt säkerställer externa stopp för radius och vridning att de definierade radierna inte underskrids, att minsta böjningsradie bibehålls och att kablarna har lång livslängd.
Energikedjan är också tillverkad av extremt nötningsbeständigt material, som har de nödvändiga klassificeringarna för renrumsteknik.
igus levererar triflex R-energikedjan till det nya hanteringssystemet som ett installationsfärdigt "ReadyChain"-energikedjesystem, var och en med en förmonterad servo- och resolverkabel (för de två servodrivningarna från Bosch Rexroth och Indramat), två tryckluftsledningar och en busskabel för styrsignalerna.
Det nya systemet är inte bara tekniskt övertygande, utan även ekonomiskt. Robotar har blivit mycket billigare under de senaste åren och tillgängligheten för roboten är betydligt högre jämfört med de linjära enheterna. Dessutom sparas kostnader för energiförsörjningen, eftersom det nu bara krävs en energikedja i stället för sex.

Plast för längre livslängd: även underhållsfria glidlager av plast
För det nya hanteringssystemet levererar igus (företagets mission: "plast för längre livslängd") inte bara energiförsörjningen. Spindeldrivningen i det komplexa gripdonet är monterad i ett iglidur-glidlager tillverkat av högpresterande plast med permanent "inbyggt" smörjmedel. Detta ger flera fördelar jämfört med ett konventionellt kullager: Vikt sparas, inga separata smörjmedel krävs och du kan vara säker på att du har fått ett hållbart och nötningsbeständigt lager - underhållsfritt. Samtidigt släpper smörjningen inte ut några komponenter i miljön, vilket gör att renrumsförhållanden kan upprätthållas. Schmid har lång erfarenhet av den här typen av lager. I andra systemserier som utvecklats och byggts i Niedereschach säkerställer mer än 100 iglidur plastglidlager redan smidiga rörelsesekvenser - i ordets rätta bemärkelse...